Вес квадратной трубы: методики расчета

Попробуем систематизировать все случаи, когда необходимо знать  вес стальной квадратной трубы.

Узнаем мы, разумеется, и методики расчета.

Случаи, когда нужен точный расчет веса трубы, нередки

Зачем это нужно?

Стоит выделить две основных группы случаев, когда необходимо рассчитать, какой имеет вес квадратная труба.  Это закупка и расчет конструкций.

Расчет закупок

Тут все просто: квадратная труба так же, как и большая часть стальных труб, в оптовых партиях продается не погонными метрами, а тоннажем. Разумеется, если вам нужно пять километров труб, кладовщики не будут отмерять пять тысяч метровых отрезков: вам просто предложат назвать вес квадратных труб, которые вам нужны.

Затем автоприцеп или грузовик загонят на весы, взвесят пустым, а потом будут укладывать на него трубы вплоть до требуемого числа на весах.

Это не просто площадка. Это весы, на которых взвешиваются грузовики и автоприцепы. Сперва без груза, потом с грузом

Разумеется, это не всегда удобно: вам нужно проделывать сравнительно сложные расчеты, к тому же полученное вами количество труб из-за некоторого разброса параметров хоть немного, но будет отличаться от потребного вам.

Однако продавец думает прежде всего не о вашем удобстве, а о собственной выгоде. Ему интересны в первую очередь  крупнооптовые продажи. А они подразумевают как раз такие объемы, которые с рулеткой просто не отмерять.

Обратите внимание: если вас интересует  крупнооптовая партия — никто вам не помешает просто пройтись самому вдоль каждой упаковки труб и измерять их длину, а потом подсчитать количество труб в каждом пакете.

Всегда можно заказать не только определенный тоннаж, но и нужное вам количество упаковок. При погрузке, разумеется, их взвесят, но от пересчета тонн в метры вы избавитесь.

Двадцать две упаковки, пожалуйста

Расчет прочности конструкций

Квадратные трубы в силу своей прочности на изгиб часто используются в качестве несущих.

Из чего складывается нагрузка на несущие элементы сложных конструкций?

• Из собственно полезной нагрузки. Ей может быть максимальное количество людей на трибуне стадиона, количество снега на кровле или вес, который поднимает портовый кран;
• Из  веса самой конструкции. Многометровый пролет, на котором держится перекрытие торгового центра — вовсе не пушинка. Вес трубы квадратного сечения может составлять существенную часть нагрузки и на нее, и на другие конструктивные элементы.

В случае декоративной конструкции весом трубы часто можно пренебречь

Выводы очевидны: для того, чтобы подобрать необходимые размеры и толщинку стенок той же самой трубы, из которой мы собираем каркас строения или опору для балкона — нам нужно знать важнейший параметр: вес погонного метра квадратной трубы.

Однако область применения квадратных стальных труб вовсе не ограничивается декоративным применением

Методики расчета

Вес трубы стальной квадратной можно рассчитать несколькими способами.

1. Геометрический. Вес профильной трубы равен произведению объема ее стенок на плотность материала. Удельная плотность стали нам известна: 7850 кг/м3.

Как рассчитать количество стали в погонном метре трубы? Нужно умножить площадь стенок одного  погонного метра трубы на их толщину.

Как рассчитать площадь? Она с приемлемой точностью равна учетверенной  площади прямоугольника, меньшая сторона которого — размер трубы, а большая — тот самый погонный метр.

Таким образом, наша формула принимает вид M=7850*N*4*A*1, где M -  вес погонного метра трубы квадратной, N- толщина ее стенки, A — размер трубы.

В качестве примера возьмем погонный метр трубы размером  100х100со стенкой толщиной 4 миллиметра. M=7850*0,004*4*0,1*1=12 килограммов. Все расчеты проводим в единицах СИ, чтобы упростить себе задачу.

2. С использованием формулы, включающей константу для квадратной трубы. Вес трубы квадратной стальной равен (A — N) * N * 0,0316. Значения используются те же, что и в прошлой формуле: A — размер трубы (ширина стенки в миллиметрах), N — толщина.
   Тоже в миллиметрах. Рассчитаем, к примеру, с помощью этой формулы  вес метра погонного трубы размером 80х80 с толщиной стенок 2 миллиметра: M=(80-2)*2*0,0316=4,9296 кг.
3. На основе ГОСТ. Не поверите, но стандарт 8639-82 включает таблицу сортамента профильных труб, в которой для каждого размера и толщины стенок приводится вес труб квадратных:

Важно: если таблица и формула с константой подходят только для стальных труб, то первый — геометрический — способ может применяться для квадратной трубы любого размера, включая нестандартные, и любого материала.

Все, что нужно — это подставить значение плотности, соответствующее материалу трубы.

К примеру, для квадратной полиэтиленовой трубы плотность берется равной 960 кг/м3, а для жаростойкой нержавеющей стали 7960 кг/м3.

Вес алюминиевой квадратной трубы можно рассчитать по этой же формуле. Его удельный вес 2699 кг/м3

Заключение

В методах расчета массы профильных труб, как видите, ничего сложного или мистического нет. В сущности, наиболее универсальный способ расчета вытекает из курса геометрии средней школы. Будем надеяться, что методы вам пригодятся. Удачи!